Question

如圖所示，R₂=120Ω，小燈泡L標(biāo)有“6V，3W”字樣，滑動(dòng)變阻器R₁的最大電阻為80Ω．
（1）當(dāng)S₁、S₂都斷開時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，這時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為16Ω，求：①小燈泡的電阻？②電壓表的示數(shù)？
（2）當(dāng)開關(guān)S₁，S₂都閉合時(shí)，說(shuō)明電路連接情況，求電路消耗的最小電功率？

Answer 1

分析：電阻用公式R=

U2

P

來(lái)計(jì)算；電壓表測(cè)電源總電壓，是R₁和燈泡串聯(lián)電路的電壓之和；
由于P=

U2

R

，電源的電壓是一定的，當(dāng)電阻最大時(shí)，功率最小，所以R₁阻值在最大處，電路消耗的功率為最�。�

解答：解：（1）①∵P=UI，I=

U

R

∴P=

U2

R

∴R=

U2

P

=

(6V)2

3W

=12Ω
②I_R1=I_L=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A
∵I=

U

R

∴U_R1=I_R1R₁=0.5A×16Ω=8V
U=U_R1+U_L=8V+6V=14V
（2）當(dāng)開關(guān)S₁、S₂都閉合時(shí)，燈泡L被短路，定值電阻R₂和滑動(dòng)變阻器R₁并聯(lián)．
滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處時(shí)，電路消耗的功率最小，此時(shí)：
P₁=

U2

R1

=

(14V)2

80Ω

=2.45W
P₂=

U2

R2

=

(14V)2

120Ω

=1.63W
P=P₁+P₂=2.45W+1.63W=4.08W
答：（1）小燈泡電阻為12Ω，電壓表示數(shù)為14V；
（2）L被短路，R₁與R₂并聯(lián)，電路消耗的最小功率為4.08W．

點(diǎn)評(píng)：利用歐姆定律、電功率、電阻的串并聯(lián)規(guī)律等公式進(jìn)行綜合計(jì)算，考查學(xué)生應(yīng)用公式的能力和計(jì)算能力．要求熟練掌握電學(xué)的計(jì)算公式，所以要有針對(duì)性的加強(qiáng)訓(xùn)練．